JPH11509209A - Hfc−125からcfc−115及びフッ化水素酸を除去するための蒸留方法 - Google Patents

Hfc−125からcfc−115及びフッ化水素酸を除去するための蒸留方法

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JPH11509209A JP9506063A JP50606397A JPH11509209A JP H11509209 A JPH11509209 A JP H11509209A JP 9506063 A JP9506063 A JP 9506063A JP 50606397 A JP50606397 A JP 50606397A JP H11509209 A JPH11509209 A JP H11509209A
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イー・アイ・デユポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー
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Abstract

(57)【要約】 共沸又は抽出蒸留によって、クロロペンタフルオロエタン(CFC−115)、ジフルオロメタン(HFC−32)、ペンタフルオロエタン(HFC−125)を含んで成る混合物から、又はこれらの化合物の混合物からCFC−115を除去するための方法を開示する。

Description

【発明の詳細な説明】 HFC−125からCFC−115及び フッ化水素酸を除去するための蒸留方法 これは、それの開示を参照によって本明細書中に加入する、“ペンタフルオロ エタン及びその他のフルオロカーボンからクロロペンタフルオロエタンを除去す るための共沸様蒸留方法”という名称でそしてMahlerらの名前で1995 年7月14日に出願された米国仮(Provisional)特許出願連番第6 0/001,156号を基にしている通常(non−provisional) 特許である。 発明の分野 本発明は、蒸留方法によってクロロペンタフルオロエタン(CFC−115) 及び/又はフッ化水素酸(HF)及びペンタフルオロエタン(HFC−125) を含んで成る混合物からクロロペンタフルオロエタン及び/又はフッ化水素酸を 分離するための方法に関し、この方法においては、ジフルオロメタン(HFC− 32)を前記混合物に添加するか、若しくは前記混合物と共に共同製造するか、 及び/又はこの方法においては、HFC−32を抽出蒸留における抽出剤として 使用する。本発明はまた、ペンタフルオロエタン及びジフルオロメタン前駆体を 含む混合物を触媒の存在の間にフッ化水素と接触させること、並びに生成する共 同製造された混合物からあり得るクロロペンタフルオロエタン及び/又はフッ化 水素を蒸留方法によって分離することによって、ペンタフルオロエタン及びジフ ルオロメタンを含んで成る混合物を共同製造するため の方法に関する。 発明の背景 CFCとしても知られている全ハロゲン化クロロフルオロカーボンによるあり 得る損傷から大気圏オゾン層を保護するために、新しい規制が立案された。ペン タフルオロエタン(CHF2−CF3即ちHFC−125)は、有用な塩素不含 有フルオロカーボンであり、そしてそれは、他の用途の中でも冷媒、発泡剤、噴 射剤、消火剤、滅菌剤キャリヤーガスとしての使用のために殊に望ましい。 ペンタフルオロエタンは、ペルクロロエチレン(ペルクレン即ちCCl2=C Cl2)をクロロフルオロ化してトリクロロトリフルオロエタン(CF2Cl− CFCl2即ちCFC−113)、ジクロロテトラフルオロエタン(CF2Cl −CF2Cl即ちCFC−114)及びジクロロトリフルオロエタン(CHCl 2−CF3即ちHCFC−123)を含む混合物を製造し、その後でトリクロロ トリフルオロエタンを除去すること、並びに、残りの混合物をフッ素化してペン タフルオロエタン(HFC−125)、クロロペンタフルオロエタン(CF3− CF2Cl即ちCFC−115)、及びもっと小量のその他のフッ素化化合物、 例えば、ヘキサフルオロエタン(CF3−CF3即ちFC−116)を含む混合 物を製造することによって製造することができる。このようなクロロフルオロ化 方法は米国特許第3,755,477号中に述べられている。ペンタフルオロエ タンをクロロペンタフルオロエタンと一緒に作るための種々のその他の方法が、 知られていてそして、例えば、米国特許第3,258,500号、第5,334 ,787号及び第5,399,549号、日本特許出願公開第JP 03/09 9026号、第J P 04/029941号、ヨーロッパ特許出願公開第0 506 525号、 並びに世界知的所有権機構(Organization)公開第WO 91/0 5752号中に述べられている。 HFC−125中のクロロペンタフルオロエタン(CFC−115)の存在は 、CFC−115がクロロフルオロカーボン(CFC)でありそして、それ故、 オゾン層を害する可能性があると信じられるので、好ましくないと考えられる。 しかしながら、CFC−115の除去は、ペンタフルオロエタンとクロロペンタ フルオロエタンの沸点が比較的近く、即ち、それぞれ約−48.5℃及び−38 .7℃であり、そしてある種の条件下では既知の共沸又は共沸様組成物を形成す るので、困難である。上記沸点及び共沸又は共沸様組成物は、一般的蒸留によっ てこのような混合物から実質的に純粋なペンタフルオロエタンを回収することは 、不可能ではないにしても、極端に困難であろうことを示す。“一般的蒸留”と は、分離すべき混合物の成分の相対的揮発性だけがそれらを分離するために使用 されていることを意味する。 クロロペンタフルオロエタンからペンタフルオロエタンを分離する困難さは十 分に認識されていて、そしてこれらの化合物を分離するための多数の手法が提案 されてきた。米国特許第5,346,595号は、圧力による共沸組成の小さな 変化を利用するために異なる圧力で実施する一連の蒸留によってペンタフルオロ エタンからクロロペンタフルオロエタンを分離する方法を開示している。この方 法は多段蒸留を要求しそしてエネルギー的に非効率である。米国特許第5,08 7,329号は、フルオロカーボン抽出剤による抽出蒸留によってペンタフルオ ロエタンからクロロペンタフルオロエタンを分離する方法を開示している。 WO 94/02439は、クロロカーボンを選択的に水素と反応させること によってペンタフルオロエタンから塩素含有不純物を除去する方法を開示してい る。EP 612709は、クロロカーボンを選択的にフッ素と反応させること によってペンタフルオロエタンからクロロペンタフルオロエタンを除去するため の類似の方法を開示している。このような方法は、実施するのに高価でありそし て反応によるペンタフルオロエタンの幾らかの損失をもたらす可能性がある。 WO 94/22793は、混合物をある種のモレキュラーシーブ又は活性炭 と接触させることによってペンタフルオロエタンからクロロペンタフルオロエタ ンを分離する方法を開示している。この方法は、吸着剤からのクロロペンタフル オロエタンの周期的脱着を要求し、かくして連続的操作のためには多段装置を要 求する。 フッ化水素酸(HF)は、通常は、HFC−125を製造するために使用する ことができる種々のフッ素化反応の普通の成分であり、そしてHFC−125か ら完全に除去することは同様に極端に困難である。フッ化水素酸及びHFC−1 25は、一般的蒸留によるHFC−125からのフッ化水素酸の完全な分離を実 質的に不可能にする共沸混合物を形成する。HFC−125とフッ化水素酸との 間の共沸又は共沸様組成物の形成は、WO96/09271中に開示されている 。HFC−125中のHFの存在は好ましくないと考えられる。HFC−125 からHFを除去するための一つの方法は、HFC−125を水で洗浄すること( スクラビング)を含む。しかしながら、このような方法は、洗浄されたHFの原 材料としての価値を、このようなものはHFC−125反応器にリサイクルして 戻すことができないという点で減少させ、処分に先立っ て、引き続いて処理されるべき水洗浄(wash)を要求し、そして、HFC− 125生成物中に水を導入する。 ジフルオロメタン(CH2F2即ちHFC−32)は、冷媒としてそしてその 他の用途の中でまた価値がある、もう一つの望ましい塩素不含有フルオロカーボ ンである。HFC−32は、例えば、ジクロロメタン(HCC−30即ち塩化メ チレン)とHFとの接触フッ素化によって生成させることができる。HFC−3 2はCFC−115と共沸又は共沸様組成物を形成し、そしてこの共沸混合物の 存在は、R.C.Downing,Prentice Hall,1988によ る“フルオロカーボン冷媒ハンドブック”;Broadleyへの米国特許第3 ,470,101号;並びにMearsら、Journal of Chemi cal and Engineering Data、13巻、No.3、19 68年7月による“ジフルオロメタン及びペンタフルオロエタンの混合物の圧力 −体積−温度挙動”の中で開示された。 これまでに述べた特許及び刊行物の開示を参照によって本明細書中に加入する 。 関連の非暫定特許及び特許出願との相互参照 1994年2月7日に出願され、そして“ハロゲン化炭化水素及びクロロペン タフルオロエタンを含んで成る混合物からペンタフルオロエタンを分離するため の方法”という標題の、同時係属のかつ共通に譲渡された米国特許出願連番第0 8/192,663号(PCT公開第WO 95/21147号に対応する)は 、抽出剤として少なくとも一種の炭化水素、ヒドロクロロカーボン及びクロロカ ーボンを使用することによってHFC−125からCFC−115を除去するた めの抽出蒸留方法に 関する。 それぞれ1994年2月7日及び1995年2月1日に出願され、そして“ハ ロゲン化炭化水素及びクロロペンタフルオロエタンを含んで成る混合物からペン タフルオロエタンを分離するための方法”という標題の、同時係属のかつ共通に 譲渡された米国特許出願連番第08/192,664号及び第08/378,3 49号(PCT公開第WO 95/21148号に対応する)は、アルコール含 有抽出剤を使用することによってHFC−125からCFC−115を除去する ための抽出蒸留方法に関する。 1993年11月1日に出願され、そして“フッ素を含むジハロメタン及びジ ハロメタンの共沸混合物)”という標題の、同時係属のかつ共通に譲渡された米 国特許出願連番第08/146,334号(特許代理人書類No.CR−943 6)(PCT公開第WO 95/12563号に対応する)、及び1995年6 月2日に出願された関連の連番第08/458,604号は、触媒の存在の間に HCC−30(CH2Cl2)及びHFを接触させることによってHFC−32 を製造するための方法に関する。 1993年4月30日に出願された連番第08/055,486号(PCT公 開第WO 94/25419号に対応する)の一部継続出願として1994年3 月9日に出願され、そして“共沸及び共沸様組成物、並びにHClとハロカーボ ンを分離するための方法”という標題の、同時係属のかつ共通に譲渡された米国 特許出願連番第08/208,256号(特許代理人書類No.CH−2191 A)は、HFC−125を精製するためにHFC−125とCFC−115との 間に形成される共 沸混合物を使用することを開示している。米国特許第5,421,964号は、 HClをHFC−125から除去するのは困難であることを開示している。HC l及びHFC−125は、HClからのHFC−125の完全な分離を困難にす る気液平衡ピンチ(pinch)点を示す。 1994年9月20日に出願され、そして“ペンタフルオロエタン生成物のた めの精製方法”という標題の、同時係属のかつ共通に譲渡された米国特許出願連 番第08/309,376号(特許代理人書類No.CH−2396)(PCT 公開第WO 96/09271号に対応する)は、HFC−125とHFとの間 に生成される共沸混合物を使用することを開示している。 上で述べた同時係属でかつ共通に譲渡された米国特許、特許出願及びPCT公 開の開示を、参照によって本明細書中に加入する。 発明の要約 本発明は、フルオロカーボン含有混合物を分離又は精製するためにHFC−3 2/CFC−115共沸混合物を用いることによるHFC−125を精製するた めの方法を提供することによって、一般的方法に伴う問題を解決する。本発明は 、更に、HF及びフルオロカーボン含有混合物を分離するためにHFC−32/ HFC−125共沸混合物を用いることによるHFC−125を精製するための 方法、例えば、HFが蒸留塔からの塔底流れとして回収されそしてHFC−12 5/HFC−32が塔頂流れとして出る方法を提供することによって、一般的方 法に伴う問題を解決する。本発明は、更に、抽出剤としてHFC−32を用いる ことによって、例えば、HFC−125/HFC−32が蒸留塔から塔底流れと して回収されそしてHCl/CFC−115が塔頂流れとして 出る方法によって、一般的蒸留方法に伴う問題を解決する。本発明は、更に、H FC−32及びHFC−125を分離するための方法、例えば、HFC−125 /HFC−32共沸混合物が塔頂に蒸留され、その共沸混合物に過剰に存在する 共沸混合物構成要素(azeotropet)の一つの成分(HFC−125又 はHFC−32のどちらか)が残って塔底から出る方法;又は、その代わりに、 HFC−32及びHFC−125を分離するための抽出蒸留方法における抽出剤 として塩化メチレンを使用して、HFC−32が塩化メチレンと共に抽出蒸留塔 塔底から出て、そしてHFC−125が抽出蒸留塔塔頂から出る方法を提供する ことによって、一般的方法に伴う問題を解決する。 本発明は、例えば冷媒としての使用のために、重量で約2,000ppm未満 のCFC−115、そして典型的には重量で約500ppm未満のCFC−115 しか含まないHFC−125を製造することができる。本発明はまた、例えば冷 媒としての使用のために、重量で約2,000ppm未満のHF、そして典型的 には重量で500ppm未満のHFしか含まないHFC−125を製造すること もできる。加えて、本発明は、プラズマ環境中のエッチング剤としての使用のた めの“電子級”HFC−125、例えば、少なくともしかし好ましくは約99. 99%よりも大きく純粋でありそして実質的に塩素含有化合物例えばCFC−1 15を含まないHFC−125を得ることができる。本発明はまた、HFC−1 25及びHFC−32を同時製造するための方法を提供することによって、一般 的製造方法に伴う問題を解決する。 本発明の一つの面は、共沸蒸留方法によってクロロペンタフルオロエタン(C FC−115)及びペンタフルオロエタン(HFC−125) を含んで成る第一混合物からCFC−115を分離することに関し、そして前記 方法は、最小でもCFC−115と共沸混合物を形成するために十分である量の ジフルオロメタン(HFC−32)を第一混合物に添加し、それによって第二混 合物を生成させるステップ、蒸留塔中の塔頂でCFC−115及びHFC−32 の低沸共沸混合物を共沸蒸留することによって第二混合物のHFC−125から CFC−115を分離するステップ、並びに、蒸留塔の塔底から実質的にCFC −115を含まないHFC−32とHFC−125との混合物を回収するステッ プを含んで成る。この方法は、望ましいフルオロカーボンの最小の損失でそして HFC−32の低い消費で第一混合物からのCFC−115の除去を可能にする 。 本発明のもう一つの面においては、HFC−32及びHFC−125を含んで 成りそしてこれらの成分の一つが共沸の組成よりも過剰に存在する混合物を、蒸 留塔から塔頂のHFC−125及びHFC−32の低沸共沸混合物を除去するこ と、並びに塔の塔底流れから共沸の組成よりも過剰のHFC−125又はHFC −32を回収することによる第二共沸蒸留によって分離することができる。所望 の場合には、HFC−125及びHFC−32の共沸性組成物を、共沸性組成物 に対応するものとは異なる圧力及び温度での蒸留によって、これらの条件下での 共沸性組成におけるシフトを利して分離することができる。 実質的にCFC−115を含まないHFC−125を、HFC−125前駆体 及びHFC−32前駆体を必要に応じて触媒の上でHFと接触させてHFC−1 25及びHFC−32を含んで成る混合物を製造すること、蒸留又はその他の方 法によって混合物からCFC−115以外の 不純物を除去すること、蒸留塔中の塔頂でCFC−115及びHFC−32の低 沸共沸混合物を共沸蒸留することによってHFC−125及びHFC−32を含 んで成る混合物からCFC−115を分離すること、並びに、蒸留塔の塔底から 実質的にCFC−115を含まないHFC−32とHFC−125の混合物を回 収することを含んで成る方法において製造することができる。 更に、実質的にHFを含まないHFC−125を、HFC−125前駆体及び HFC−32前駆体を必要に応じて触媒の上でHFと接触させてHFC−125 及びHFC−32を含んで成る混合物を製造すること、蒸留又はその他の方法に よって混合物からHF以外の不純物を除去すること、蒸留塔中の塔頂でHFC− 125及びHFC−32の低沸共沸混合物を共沸蒸留することによってHF、H FC−125及びHFC−32を含んで成る混合物からHFを分離すること、実 質的にHFを含まないHFC−125及びHFC−32を製造すること、並びに 、蒸留塔の塔底からHFを回収することを含んで成る方法において製造すること ができる。 “HFC−125前駆体”又は“HFC−32前駆体”とは、HFと接触させ てHFC−125又はHFC−32を製造することができる任意のハロカーボン を意味する。例えば、HFC−32並びにHFC−125は、HFC−32前駆 体例えば塩化メチレン(HCC−30即ちCH2Cl2)並びにHFC−125 前駆体例えばHCFC−123(ジクロロトリフルオロエタン)及び/又はHC FC−124(クロロテトラフルオロエタン)を含む混合物を触媒例えば炭素支 持体の上のCrCl3又はCr2O3の存在下でHFと接触させることによって 同時製造 することができる。以下の式は、HFC−32及びHFC−125を同時製造す るための適切な方法を説明する: CH2Cl2+CHCl2-CF3+4HF-->CH2F2+CHF2-CF3+4HCl 及び/又はCH2Cl2+CHClF-CF3+3HF-->CH2F2+CHF2-CF3+3HCl 及び/又はCH2ClF+CHCl2-CF3+3HF-->CH2F2+CHF2-CF3+3HCl 及び/又はCH2ClF+CHClF-CF3+2HF-->CH2F2+CHF2-CF3+2HCl 反応生成物は、一種以上の以下のものと一緒に優勢な量のHFC−32及びH FC−125を含む:その他のものの中でも、HCFC−31(クロロフルオロ メタン)、HCC−30(ジクロロメタン又は塩化メチレン)、CFC−114 a(ジクロロテトラフルオロエタン)、CFC−115(クロロペンタフルオロ エタン)、HCFC−124(クロロテトラフルオロエタン)、HCFC−13 3a(クロロトリフルオロエタン)、HF(フッ化水素)、HCl(塩化水素) 。CFC−115及びフッ化水素以外の不純物は、一般的蒸留又は当業者には知 られたその他の方法によって、生成するHFC−125含有生成物から効果的に 除去することができる。CFC−115及び/又はフッ化水素は、本発明の蒸留 方法を用いることによってHFC−125含有生成物から除去することができる 。HFC−32とHFC−125とのブレンド、及びその他の成分を含むこれら のブレンドを本発明を利用して製造する能力は、このようなブレンドが例えば冷 媒として商業的に有用であるので特に望ましい。 もう一つの面においては、本発明の方法は共沸蒸留方法によってHF及びペン タフルオロエタン(HFC−125)を含んで成る第一混合物からHFを分離す ることを含んで成り、そしてこの方法は、最小でも、 HFC−125と共にHFC−125/HFC−32共沸混合物を生成させるた めに十分である量のジフルオロメタン(HFC−32)を第一混合物に添加し、 それによって第二混合物を生成させるステップ、蒸留塔中の塔頂でHFC−12 5及びHFC−32の低沸の共沸混合物又は共沸様組成物を共沸蒸留することに よって第二混合物のHFC−125からHFを分離するステップ、並びに、蒸留 塔の塔底からHFを回収するステップを含んで成る。 本発明のなおもう一つの面においては、HFC−125及びCFC−115を HClの存在下で蒸留する場合には、HFC−32がHFC−125及びCFC −115を分離するための抽出蒸留方法における抽出剤として機能し得ることが 見い出された。この方法は、CFC−115及びHClが塔頂で蒸留塔から出る ことを可能にし、一方HFC−32及びHFC−125が塔底から出ることを可 能にする。 本発明の更なる面においては、HFC−32及びHFC−125を分離するた めの抽出蒸留における抽出剤として塩化メチレンを用いることができる。この方 法は、HFC−125が塔頂で蒸留塔から出ることを可能にし、一方塩化メチレ ン及びHFC−32が塔底から出ることを可能にする。 図面の簡単な説明 図1は、HFC−32とCFC−115との間に形成される共沸及び共沸様組 成物の0℃でのグラフ表示である。 図2は、HFC−32とHFC−125との間に形成される共沸及び共沸様組 成物の約−15.3℃でのグラフ表示である。 図3は、CFC−115及びHClからHFC−125を除去するた めにHFC−32による抽出蒸留を使用するための本発明の一つの面のグラフ表 示である。 図4は、HFC−125からCFC−115を除去するためにHFC−32に よる抽出蒸留を使用するための本発明のもう一つの面のグラフ表示である。 詳細な説明 第一混合物の主な構成成分であるペンタフルオロエタン(HFC−125)及 びクロロペンタフルオロエタン(CFC−115)は、それらの分離されたそし て純粋な状態において、それぞれ、約−48.5及び−38.7℃の沸点を有す る。HFC−125/CFC−115の大気圧での相対的揮発性は、100%純 度のHFC−125に近づく時に、1.0に近いことが見い出された。これらの データは、一般的蒸留方法を使用することは実質的に純粋な化合物の分離をもた らさないであろうことを示す。 HFC−125及びCFC−115の相対的揮発性を測定するためには、所謂 PTx方法を使用した。この手順においては、既知の容積のセルの中の全絶対圧 力を、種々の既知の二元系組成物に関して一定温度で測定する。PTx方法の使 用は、Harold R.Nullによって書かれた“プロセス設計における相 平衡”、Wiley−Interscience出版社、1970の124〜1 26頁中にずっと詳細に述べられている。なお、これの全体の開示を参照によっ て本明細書中に加入する。 これらの測定は、活量係数式モデル例えばNon−Ramdom,Two−L iquid(NRTL)式を使用して、液相非理想性を表すこ とによって、セル中の平衡な気体及び液体組成物を相関付けることができる。活 量係数式例えばNRTL式の使用は、Reid、Prausnitz及びPol ingによって書かれた“気体及び液体の特性”、第4版、McGraw Hi ll出版社の241〜387頁中に、そしてStanley M.Walasに よって書かれButterworth出版社によって1985年に出版された“ 化学工学における相平衡”の165〜244頁中にずっと詳細に述べられている 。なお、ここで明記した引用文献の各々の全体の開示は、参照によって本明細書 中に加入する。 このようなシステムにおけるフッ化水素(HF)の挙動もまた、その全体の開 示を参照によって本明細書中に加入する、W.Schotte,Ind.Eng .Chem.Process Des.Dev.1980、432〜439頁に よって述べられたように上で述べた方法と関連して適切なフッ化水素会合モデル を使用することによって計算することができる。 HFC−125及びCFC−115を含む二元系混合物に関するPTx測定及 び上の一連の計算の結果を、−25℃、0℃及び25℃のための結果を与える表 1〜3中に要約する。本発明中の混合物のその他の二元系化合物に関する類似の 測定を得てそして類似の計算を実行した。 どんな理論又は説明によっても拘束されることを望まないが、NRTL式は、 HFC−125及びCFC−115並びに/又は以下のその他の混合物が理想的 なやり方で振る舞うか否かを十分に予言することができ、そしてこのような混合 物中の成分の相対的揮発性を十分に予言することができると信じられる。 “投入量”の欄は、PTxセルの中に導入したHFC−125及びCFC−1 15の混合物の中にあるCFC−115の濃度を指す。“相対的揮発性”並びに 気体及び液体中の“モル%CFC−115”は、示した温度での測定圧力から計 算されたものであった。 幾らか相対的に低い濃度でのHFC−125と比較したCFC−115の相対 的揮発性は、一般的蒸留方法を使用することによってCFC−115を分離する ことを可能にするのに十分であるけれども、100%純度のHFC−125に近 づくにつれて相対的揮発性は殆ど1.0に近づく。1.0に近づく相対的揮発性 は、HFC−125からの低い濃度のCFC−115の除去を、不可能ではない にしても、困難にするであろう。例えば、一般的蒸留は大きくかつ高価な蒸留塔 を使用することを要求するであろう。 共沸又は共沸様組成物を形成するタイプの化合物を見い出すこと、並びに特定 の温度及び/又は圧力で最低で沸騰する共沸混合物を明確に形成するであろうペ アの化合物を見い出すことは予測することができなく て、実験によって(即ち、二元系気液平衡データを測定することによって)確定 しなければならない。種々の条件での上の化合物及び/又は共沸混合物の沸点又 は蒸気圧に関する異なる研究者による文献値は、共沸又は共沸様組成物が圧力及 び温度と共に頻繁に変わる故に、単一の組の条件下でどの化合物又は共沸若しく は共沸様組成物が最低で沸騰するのかを確立するための一貫した情報を与えるこ とはできない。 “共沸混合物”又は“共沸性”組成物とは、単一の物質として挙動する二種以 上の物質の一定で沸騰する液体混合物を意味する。共沸混合物又は共沸性組成物 若しくは混合物を特徴付けるための一つのやり方は、液体の部分的な蒸発又は蒸 留によって生成される気体が、それが液体から蒸発又は蒸留されたその液体と同 じ組成を有すること、例えば、混合物が組成的な変化無しで蒸留し/還流するこ とである。一定で沸騰する組成物は、それらが、同じ成分の非共沸性混合物のも のと比較して、最高又は最低沸点のどちらかを示す故に、共沸性として特徴付け られる。共沸性組成物はまた、モル分率の関数としてプロットする時に特定の温 度での混合物に関する最大又は最小蒸気圧として特徴付けることもできる。 “共沸様”組成物とは、単一の物質として挙動する二種以上の物質の一定で沸 騰する、又は実質的に一定で沸騰する混合物を意味する。共沸様組成物を特徴付 けるための一つのやり方は、液体の部分的な蒸発又は蒸留によって生成される気 体が、それが液体から蒸発又は蒸留されたその液体と実質的に同じ組成を有する こと、例えば、混合物が実質的な組成的な変化無しで蒸留し/還流することであ る。共沸様組成物はまた、最大又は最小蒸気圧に隣接する、モル分率の関数とし て特定の温度で蒸 気圧をプロットすることによって示される領域によって特徴付けることもできる 。 典型的には、組成物の50重量%を例えば蒸発又は沸騰除去によって除去した 後で、元の組成と残りの組成との間の変化が元の組成に対して約6%未満、そし て通常は約3%未満である場合には、組成物は共沸様である。 “効果的な量”とは、合わせる時に、共沸又は共沸様組成物の形成をもたらす 、本発明の組成物の各々の成分の量を指すことを意図する。この定義は、共沸又 は共沸様組成物が異なる圧力でしかしあり得る異なる沸点で存在し続ける限りそ れらの量が組成物に加えられる圧力に依存して変わり得る、各々の成分の量を含 む。効果的な量はまた、本明細書中で述べる以外の温度又は圧力で共沸又は共沸 様組成物を形成する、本発明の組成物の各々の成分の重量%で表すことができる ような量を含む。それ故、本発明中に含まれるのは、少なくとも一種のCFC− 115及びHFC−32の、又はHFC−32及びHFC−125の、元の組成 物の約50重量%が蒸発され又は沸騰除去されて残りの組成物を生成させた後で 、元の組成と残りの組成との間の変化が元の組成に対して典型的には約6%以下 そして通常は約3%以下であるような効果的な量から本質的に成る共沸又は共沸 様組成物である。 実際には、幾つかの基準のどれかによって、選ばれた条件に依存して、多くの 姿の下で現れる可能性がある一定で沸騰する混合物を特徴付けることが可能であ る。前記基準は例えば以下の通りである。 * 本発明の組成物は、他のものの中でも、CFC−115(“A”)及びH FC−32(“B”)の、又はHFC−125(“C”)及びH FC−32(“D”)の共沸混合物として定義することができる。何故ならば、 “共沸混合物”という術語は、一度で決定的かつ限定的の両方であり、そして一 定に沸騰する組成物であり得る、問題のこの特異な組成物のために効果的な量の A,B(又はC,D)を要求するからである。 * 異なる圧力においては、特定の共沸混合物の組成は少なくともある程度ま で変わるであろうし、そして圧力の変化はまた、少なくともある程度までは、沸 点温度を変えるであろうことが当業者には良く知られている。かくして、他のも のの中でも、CFC−115(“A”)及びHFC−32(“B”)の、又はH FC−125(“C”)及びHFC−32(“D”)の共沸混合物は、温度及び /又は圧力に依存する可変の組成を有するが特異なタイプの関係を代表する。そ れ故、固定された組成よりもむしろ組成の範囲が、共沸混合物を定義するために しばしば使用される。 * 本発明の組成物は、他のものの中でも、CFC−115(“A”)及びH FC−32(“B”)の、又はHFC−125(“C”)及びHFC−32(“ D”)の特別な重量%関係又はモル%関係として定義することができるが、この ような特定の値はただ一つの特別な関係を指摘するに過ぎないこと、そして、実 際には、A,B(又はC,D)によって表される一連のこのような関係が、圧力 の影響によって変わる特定の共沸混合物のために実際に存在することが認識され る。 * 他のものの中でも、CFC−115(“A”)及びHFC−32(“B” )の、又はHFC−125(“C”)及びHFC−32(“D”)の共沸混合物 は、利用可能な分析装置によって限定されそしてこの装置としてだけ正確である に過ぎない特定の数字の組成によって本発明の範 囲を不当に限定すること無く、特定の圧力での沸点、かくして特定の同定する特 徴によって特徴付けられる共沸混合物としての組成を定義することによって特徴 付けることができる。 本発明の共沸又は共沸様組成物は、本発明の抽出蒸留装置を実践する時には、 一般的蒸留装置を操作することによって、そして任意の好都合な方法例えば、他 のものの中でも混合、併合によって効果的な量の成分を合わせることによって生 成させることができる。最善の結果のためには、好ましい方法は、所望の成分量 を秤量し、そしてその後で適切な容器中でそれらを合わせることである。 一般的蒸留に伴う上で述べた問題は、蒸留前にHFC−32を添加することに よって本発明において克服することができる。適切な条件下では、HFC−32 はCFC−115と共沸混合物を形成し、そしてこれは蒸留される混合物の純粋 な成分、即ち、HFC−32、CFC−115、又はHFC−125のどれより も一層揮発性であるばかりでなく、またこれらの成分の他の低沸共沸混合物、例 えば、HFC−125/HFC−32及びCFC−115/HFC−125の共 沸混合物のどれよりも一層揮発性である。CFC−115及びHFC−125を 含んで成る混合物にHFC−32を添加することによって、存在する他の純粋な 成分及び共沸混合物からCFC−115を除去するために、共沸蒸留方法を用い ることができる。 HFC−125が受け入れられない濃度のCFC−115を含む時には、存在 するすべてのCFC−115と共沸混合物を形成させるために、HFC−32を 添加することができる。次に、合わせたHFC−125/CFC−115/HF C−32混合物を、CFC−115/HFC− 32共沸混合物を形成させるのに十分な条件下で蒸留塔中で蒸留することができ る。この共沸混合物は塔頂流れとして塔から出ることができ、そしてHFC−1 25は塔底から除去することができる。この方法は、例えば、HFC−125中 の重量で5000ppmのCFC−115初期濃度を、約100ppm未満に、 最もしばしば約10ppm未満に減らすことができる。 上で述べたCFC−115/HFC−32共沸混合物は、種々の温度及び圧力 下で形成させることができる。約0℃の温度では、約138psiaの圧力を有 する、約72.6モル%のHFC−32及び約27.4モル%のCFC−115 から本質的に成る共沸混合物が生成する。ここで図1を参照して説明すると、図 1は、0℃でどちらの純粋な成分又は他のCFC−115/HFC−32混合物 よりも高い蒸気圧を有する約72.6モル%のHFC−32及び約27.4モル %のCFC−115の混合物によって示されるように、HFC−32及びCFC −115から本質的に成る共沸又は共沸様組成物の形成を示す0℃で行われた測 定の結果をグラフ的に図示するが、ここで最高圧力領域における気体空間の組成 が特定の温度での共沸混合物の組成である。この結果及び前に述べたNRTL引 用文献を基にして、790psiaの圧力を有する、約92.4モル%のHFC −32及び約7.6モル%のCFC−115から本質的に成る共沸混合物がまた 約75℃で生成すること、並びに約19.4psiaの圧力を有する、約70. 7モル%のHFC−32及び約29.3モル%のCFC−115から本質的に成 る共沸混合物がまた約−50℃で生成することが決定された。 CFC−115/HFC−32共沸又は共沸様組成物が温度及び圧力 に依存して変わるという発見は、所望の場合には、引き続いてCFC−115か らHFC−32を分離する、即ち、共沸混合物をその成分に分ける方法を提供す る。一つの温度/圧力の組み合わせの下で形成されたCFC−115/HFC− 32共沸又は共沸様組成物が次に異なる温度/圧力組み合わせの下で蒸留される 場合には、共沸混合物の組成は、一つの成分、即ちHFC−32又はCFC−1 15が今や新しく形成された共沸混合物組成に対して過剰であるように変えられ るであろう。次に、新しく形成された共沸又は共沸様組成物を塔頂に蒸留するこ とができ、この間に過剰の成分を塔底分として回収する。前に述べた共沸蒸留か らのHFC−32/CFC−115共沸又は共沸様組成物中のHFC−32を、 所望の場合には、(1)CFC−115/HFC−32混合物をCFC−115/ HFC−32共沸又は共沸様組成物を形成する条件下で引き続いて蒸留すること [ここで、共沸又は共沸様組成物中のCFC−115濃度は第一混合物における よりもHFC−32に対して少ない]、(2)CFC−115/HFC−32共 沸混合物を塔頂に蒸留すること、並びに(3)CFC−115/HFC−32共 沸混合物よりも過剰に存在するCFC−115を実質的にHFC−32を含まな いCFC−115塔底生成物として回収することによって、CFC−115から 除去することができる。“実質的に含まない”とは、CFC−115塔底生成物 が約500ppm未満のHFC−32、もっと典型的には約50ppm未満のH FC−32しか含まないことを意味する。反対に、前に述べた共沸蒸留からのH FC−32/CFC−115共沸又は共沸様組成物中のCFC−115を、所望 の場合には、(1)CFC−115/HFC−32混合物をCFC−115/H FC−32共沸又は共沸様組成物 を形成する条件下で引き続いて蒸留すること[ここで、共沸又は共沸様組成物中 のHFC−32濃度は第一混合物におけるよりもCFC−115に対して少ない ]、(2)CFC−115/HFC−32共沸混合物を塔頂に蒸留すること、並 びに(3)CFC−115/HFC−32共沸混合物よりも過剰に存在するHF C−32を実質的にCFC−115を含まないHFC−32塔底生成物として回 収することによって、HFC−32から除去することができる。“実質的に含ま ない”とは、HFC−32塔底生成物が約500ppm未満のCFC−115、 もっと典型的には約50ppm未満のCFC−115しか含まないことを意味す る。 第一共沸蒸留からのHFC−125生成物中のあり得る残留HFC−32は、 所望の場合には、(1)HFC−125/HFC−32共沸混合物を形成させる ために効果的な条件下でHFC−125/HFC−32混合物を引き続いて蒸留 すること、(2)HFC−125/HFC−32共沸混合物を塔頂生成物流れと して蒸留すること、並びに(3)HFC−125/HFC−32共沸混合物より も過剰に存在するHFC−125をHFC−125塔底生成物、例えば、実質的 にHFC−32を含まないHFC−125生成物として回収することによって除 去することができる。“実質的に含まない”とは、HFC−125塔底生成物が 約500ppm未満のHFC−32、もっと典型的には約50ppm未満のHF C−32しか含まないことを意味する。 更にまた、HFC−125/HFC−32共沸混合物はまた、種々の温度及び 圧力下で形成させることができる。約−15.3℃の温度では、約70.3ps iaの圧力を有する、約9.1モル%のHFC−125 及び約90.9モル%のHFC−32から本質的に成る共沸混合物が生成し得る 。ここで図2を参照して説明すると、図2は、−15.3℃でどちらの純粋な成 分又は他のHFC−32/HFC−125混合物よりも高い蒸気圧を有する約9 0.9モル%のHFC−32及び約9.1モル%のHFC−125の混合物によ って示されるように、HFC−32及びHFC−125から本質的に成る共沸又 は共沸様組成物の形成を示す−15.3℃で行われた測定の結果をグラフ的に図 示するが、ここで最高圧力領域における気体空間の組成が特定の温度及び圧力で の共沸混合物の組成である。約44℃では、約406psiaの圧力を有する、 約96.0モル%のHFC−32及び4.0モル%のHFC−125から本質的 に成る共沸混合物が生成することが見い出された。これらの結果及び前に述べた NRTL引用文献を基にして、16.2psiaの圧力を有する、約84.9モ ル%のHFC−32及び約15.1モル%のHFC−125から本質的に成る共 沸混合物が約−50℃の温度で生成し得ることが決定された。 HFC−125/HFC−32共沸組成物が温度及び圧力に依存して変わると いう発見はまた、HFC−125/HFC−32共沸混合物の成分を分離する方 法を提供する。例えば、一つの温度/圧力の組み合わせの下で形成されたHFC −125/HFC−32共沸混合物が次に異なる温度/圧力組み合わせの下で蒸 留される場合には、共沸混合物の組成は、一つの成分、即ちHFC−32又はH FC−125が今や新しく形成された共沸混合物組成に対して過剰であるように 変えられるであろう。次に、新しく形成された共沸組成物を蒸留塔の塔頂生成物 として蒸留することができ、この間に過剰の成分を塔底分として回収することが できる。 前に述べた共沸蒸留方法は、HFC−32及びHFC−125を同時製造する ための方法と一緒に使用する時に、特に有用である。例えば、HFC−125/ HFC−32混合物は、塩化メチレン及びクロロテトラフルオロエタン(例えば 、HCFC−124)を含んで成る混合物をフッ化水素と接触させることによっ て同時製造することができる。HFC−125/HFC−32生成物流れは受け 入れられない量のCFC−115を含む可能性があるが、このCFC−115は 、CFC−115/HFC−32共沸混合物を塔頂流れとして蒸留しそれによっ てCFC−115を除去しそしてHFC−125とHFC−32とを分離する必 要性を排除することによって、HFC−125/HFC−32生成物から除去す ることができる。同時製造されたHFC−125/HFC−32生成物流れはま た受け入れられない量のHFを含む可能性があるが、このHFは、HFC−12 5/HFC−32共沸混合物を塔頂流れとして蒸留し、塔底から出るHFを残す ことによって、HFC−125/HFC−32生成物から除去することができる 。上で議論したように、HFC−32無しでHFC−125を製造する時には、 HFC−125からのHFの除去を可能にするためにHFC−32を添加するこ とができる。 本発明によって可能となる特に望ましい方法は、HF及びCFC−115を含 むHFC−125と共に合成されるか又は引き続いてそれに添加されるHFC− 32に関する。HFC−32の存在は、留出物としてのHFC−32/HFC− 125共沸混合物の除去によって第一塔の中でHFからHFC−125を分離す ることを可能にし、そして次にHF を塔底からフッ素化反応器にリサイクルすることができる。HFC−32の存在 はまた、CFC−115/HFC−32共沸混合物を形成させそしてCFC−1 15/HFC−32共沸混合物を塔頂に蒸留することによって第二塔の中でHF C−125からCFC−115を分離すること、HF及びCFC−115を実質 的に含まない生成物として塔底からHFC−125を回収することを可能にする 。“実質的に含まない”とは、HFC−125生成物が約500ppm未満のH F及びCFC−115、もっと典型的には約50ppm未満のHF及びCFC− 115しか含まないことを意味する。 HFC−125/CFC−115含有流れの中の塩化水素(HCl)の存在は 、HClが存在しない時の場合と比較してHFC−125からCFC−115を 分離する困難性を更に増加させる。CFC−115/HFC−32混合物がまた HClも含む時には、CFC−115及びHClからHFC−125を効果的に 分離することを可能にする抽出蒸留における抽出剤としてHFC−32を用いる ことができる。抽出蒸留は、混合物の成分が異なる揮発性を有するであろうが、 このような差が一般的蒸留を使用することによって成分を効果的に分離すること を可能にするには不十分である時に用いることができる。出発物質中の成分の揮 発性の差が、相対的揮発性が蒸留塔中の成分の分離を可能にするのに十分に成る ように増大されるように成るようにせしめるHFC−32抽出剤を添加する。参 照によって本明細書中に加入する米国特許第5,421,964号中に以前に開 示されたように、HClは、HFC−125と気液平衡ピンチ点及びCFC−1 15と共沸混合物を形成することができ、そしてこの事は、一般的蒸留によるH ClからのHFC−125又はC FC−115の分離を非効率的かつ高価にする。このような相互作用は、更に、 HClの存在の間にはHFC−125からCFC−115を除去することを阻害 する。本発明によれば、HCl/HFC−125/CFC−115混合物を蒸留 する時に、HFC−32を抽出剤として用いることができる。HFC−32の存 在の時には、HCl及びCFC−115はHFC−125よりももっと揮発性で ある。結果として、HFC−125は、HFC−32と一緒に抽出蒸留塔の塔底 において除去することができる。本発明のこの面を図3によって示す。ここで図 3を参照して説明すると、HFC−32抽出剤を、抽出蒸留塔の上部供給点に おいて導入する。一方、HCl、CFC−115及びHFC−125を含む分離 を必要とする第一混合物を、塔中の比較的下部の点において導入する。HFC −32抽出剤は、塔のセンターに位置付けられているトレーを通って下向きに流 れ、そして第一混合物と接触し、それによって第二混合物を生成させる。HFC −32の存在の間には、HCl及びCFC−115はHFC−125よりももっ と揮発性に成り、それによって相対的にHCl及びCFC−115を含まないH FC−125が塔底から出るのが可能になる。塔オフガスとして塔のトップか ら出つつあるCFC−115及びHClは、慣用の還流コンデンサーを使用す ることによって凝縮させることができる。この凝縮された流れの少なくとも一部 を還流として塔に返し、そして残りを留出物として取り出すことができる。 HFC−125及びHFC−32は塔の底から出る第三混合物を構成し、そし て今度は生成物として回収するか、又は分離のためになおもう一つの蒸留塔に送 ることができる。本発明を実施するために使用することができる特定の条件は、 多数のパラメーター、例えば 他の中でも、塔の径、供給点、塔の中の分離段の数に依存する。抽出蒸留系の操 作圧力は、約15〜350psia、通常は約50〜300psiaの範囲で良 い。典型的には、CFC−115/HFC−125/HCl供給速度に対するH FC−32供給速度の増加は、HFC−125に対する分離されたHCl及びC FC−115の純度の増加を引き起こす。通常は、還流を増すことは、塔頂留出 物中の減少したHFC−32及びHFC−125を結果としてもたらす。塔のト ップに隣接して位置付けられているコンデンサーの温度は、HCl及びCFC− 115を実質的に凝縮させるのに通常は十分である。 前に議論したように、本発明に従って同時製造される又は任意のその他の適切 なソースから得られるHFC−125及びHFC−32の混合物は、HFC−1 25/HFC−32共沸混合物の形成の故に分離することが困難である。HFC −125及びHFC−32の第一混合物からHFC−125又はHFC−32の どちらかを分離することが望ましい時には、HFC−32からのHFC−125 の効果的分離を可能にする抽出蒸留方法における抽出剤として、塩化メチレンも また用いることができる。HFC−32は、任意の多数の既知の技術例えば単純 な蒸留によって引き続いて塩化メチレンから分離することができる。本発明を実 施するために使用することができる特定の条件はまた、多数のパラメーター、例 えば他の中でも、塔の径、供給点、塔の中の分離段の数に依存する。抽出蒸留系 の操作圧力は、約15〜350psia、通常は約50〜300psiaの範囲 で良い。典型的には、HFC−125/HFC−32供給速度に対する塩化メチ レン供給速度の増加は、HFC−32に対する分離されたHFC−125の純度 の増加を引き起こす。通常 は、還流を増すことは、塔頂留出物中の減少した塩化メチレンを結果としてもた らす。塔のトップに隣接して位置付けられているコンデンサーの温度は、HFC −125を実質的に凝縮させるのに通常は十分である。 上の説明はある種の化合物を分離することに特別な強調を置いているけれども 、本発明の方法は、広い範囲の条件及び物質の下で用いることができる。例えば 、本発明の方法は、HFC−143a(1,1,1−トリフルオロエタン)及び CFC−115を含んで成る混合物から、HFC−32によって、そしてHFC −32/CFC−115共沸混合物を塔頂生成物として蒸留し、それによって塔 底からのHFC−143a、例えばCFC−115を実質的に含まないHFC− 143aの回収を可能にすることによって、CFC−115を分離するために用 いることができる。本発明の方法はまた、HFC−143a及びHFC−32を 含んで成る混合物から、CFC−115を添加しそして塔頂生成物としてHFC −32/CFC−115共沸混合物を蒸留し、それによって塔底からのHFC− 143a、例えばHFC−32を実質的に含まないHFC−143aの回収を可 能にすることによって、HFC−32を除去するために用いることができる。そ の代わりに、HFC−32は、HFC−32/CFC−115共沸混合物を塔頂 で蒸留することによって、HFC−143a/HFC−32/CFC−115を 含んで成る混合物から除去することもできる。更に、本発明は、HCFC−22 (クロロジフルオロメタン)及びCFC−115を含んで成る混合物から、HF C−32を添加すること、及び塔頂生成物としてHFC−32/CFC−115 共沸混合物を蒸留しそれによって塔底からHCFC−22、例えば、実質的にC FC−115を含まないHCFC−22を回収すること によって、CFC−115を除去するために用いることができる。その代わりに 、CFC−115は、HCFC−22/CFC−115/HFC−32を含んで 成る混合物から、HFC−32/CFC−115共沸混合物を塔頂生成物として 蒸留することによって除去することができる。更になお、本発明は、他の中でも 、HCFC−22、HFC−32、HFC−125、HFC−134、HFC− 134a、HFC−143aの群からの一種以上のメンバーを含有するブレンド 又は混合物を含む広い範囲のフルオロカーボンからCFC−115を除去するた めに用いることができる。 本発明のある種の面を以下の実施例によって例示する。これらの実施例は、本 発明の方法のある種の面を更に説明するためにだけ提供され、そして添付の請求 の範囲の範囲を限定しない。以下の実施例及び比較例においては、“ppm”及 び“ppmw”は、同定された流れの中の化合物の、重量で百万部あたりの部数 の濃度である。以下の実施例及び比較例においては、“pph”及び“lbs. /hr”は、指名された化合物又は流れの1時間あたりのポンドの流量である。 比較例1 この比較例においては、1000pphのHFC−125及び5pphのCF C−115を含むスチームを、100%効率で運転されると仮定して101段を 含む蒸留塔に供給する。目標は、重量で10ppmのCFC−115しか含まな いHFC−125を得ることであった。塔は194.7psiaで運転されつつ あり、コンデンサーは23.8℃で運転されつつあり、そしてリボイラーは24 .4℃で運転されつつある。供給物は−25℃で入りつつある。HFC−125 組成物に対する効果 を見るために、還流比を変えた。結果を表4中に示す。 この比較例においては、HFC−125生成物を塔頂で取り出して、CFC−1 15が後溜流れ中に去る、一般的蒸留によって分離を試みる。後溜流量を、入っ て来る供給物流量の約50%に設定した。かなりの量のHFC−125を後溜流 れ中に取り出しそして極端に高い還流流量でもってさえも、HFC−125生成 物は所望の純度に近づき始めさえしない。一般的蒸留によってHFC−125か らCFC−115を分離することができる効率は限られている。 実施例1 この実施例においては、HFC−125とCFC−115との混合物から、こ の混合物にHFC−32を添加することによってCFC−115を分離するため に共沸蒸留を使用する。約1.5lbs./hrのHFC−32を、99.5l bs./hrのHFC−125及び0.5lbs./hrのCFC−115の第 一流れに添加する。次に、合わせた流れを蒸留塔に供給する。この蒸留塔は、1 00%効率ベースで動くと仮定して(段1と名付ける塔コンデンサーを有して) 72段を有する。供給混合物を−15℃で段15に供給して入れる。CFC−1 15及びHFC−32の共沸混合物が生成しそして塔頂へ蒸留されるような条件 下で塔を運転し、ここで、この塔頂オフガスを凝縮させ、そして幾らか の部分を還流として塔に返しそして残りを塔留出物として取り出す。 塔を約80psigで運転し、コンデンサーを−9℃で運転し、そしてリボイ ラーを0℃で運転する。塔底分をHFC−125生成物として塔から取り出す。 以下の表(表5)は種々の塔流量及び組成を示し、そしてこの実施例の生成物 は塔底流れから得られる。 この実施例は、HFC−125及びCFC−115を含む第一混合物にHFC −32を添加すること、そして次にCFC−115/HFC−125共沸混合物 が生成しそして塔頂へ蒸留されるような条件下で合わせた混合物を蒸留すること は、第一混合物から実質的にすべてのCFC−115を除去することを可能にす る、即ち、実質的にCFC−115を含まないHFC−125を製造することを 示す。計算は、塔底HFC−125は重量で約10ppmのCFC−115しか 含まないことを示す。この場合には、望ましくないCFC(115)がより低い レベルのもっと受け入れられるHFC(32)によって置き換えられる。この場 合のための32の消費は、除去される1lb.のCFC−115あたり約3lb s.である。このような量のHFC−32はHFC−32/CFC−115共沸 混合物組成よりも過剰であり、そしてそれ故、この実 施例中で使用されるHFC−32の量は、所望の場合には、減らすことができる であろう。 実施例2 この実施例においては、実施例1中で述べた第一蒸留と組み合わせて第二共沸 蒸留を使用して、分離しそしてHFC−125生成物中の残留HFC−32の量 を減らす。この第二蒸留においては、残留HFC−32をHFC−125/HF C−32共沸混合物として塔頂で除去する。この実施例中で言及する流れ番号は 図4中に示したものに対応する。ここで図4を参照して説明すると、約1.5l bs./hrのHFC−32 を、99.5lbs./hrのHFC−125 及び0.5lbs/hrのCFC−115の第一流れに添加する。次に、合わ せた流れ10を、実施例1中で述べたようなデザイン及び運転条件を有する第一 蒸留塔11に供給する。 CFC−115及びHFC−32の共沸混合物が生成しそして塔頂分12とし て蒸留されるような条件下で第一塔を運転し、ここで、この塔頂オフガスを凝縮 させ、そして幾らかの部分を還流13として塔に返しそして残りを塔留出物14 として取り出す。塔底流れ15を第二蒸留塔16に供給する。 この第二塔16は、100%効率で動くと仮定して(段1と名付ける塔コンデ ンサーを有して)57段を有する。供給混合物を約0℃の温度で段25の上に供 給して入れる。塔を約95psiaで運転し、コンデンサーを約−1℃で運転し 、そしてリボイラーを約0℃で運転する。HFC−125/HFC−32の共沸 混合物が生成しそして塔頂分17として蒸留されるような条件下でこの第二塔を 運転し、ここで、この塔頂 オフガスを凝縮させ、そして幾らかの部分を還流18として塔に返す。残りを塔 留出物19として取り出し、そしてこれを第一塔11の段15の上に返す。第二 塔の塔底流れ20が最終HFC−125生成物である。 以下の表(表6)は種々の塔流量及び組成を示し、そしてこの実施例の生成物 は第二塔の塔底流れから得られる。 この実施例は、HFC−125及びCFC−115を含む第一混合物にHFC −32を添加すること、そして次にCFC−115/HFC−32共沸混合物が 形成されそして塔頂へ蒸留されるような条件下で合わせた混合物を蒸留すること は、生成物HFC−125から実質的にすべ てのCFC−115を除去することを可能にすることを示す。第一塔の塔底HF C−125は重量で約10ppmのCFC−115しか含まず、望ましくないC FC−115はより低いレベルのもっと受け入れられるHFC−32によって置 き換えられる。HFC−125中のこの残留HFC−32が望ましくない時の場 合には、この実施例は、HFC−125/HFC−32共沸混合物が形成されそ して塔頂へ蒸留され、そして塔底生成物HFC−125からHFC−32を除去 するように運転される塔の中でそれ(HFC−32を含むHFC−125)を蒸 留することによって如何にして次にHFC−32を減らすことができるかを示す 。 実施例3 この実施例においては、49.75lbs./hrのHFC−32を、49. 75lbs./hrのHFC−125及び0.50lbs./hrのCFC−1 15を含む、それからCFC−115を除去することを欲する第一流れに添加す る。次に、合わせた流れを蒸留塔に供給する。この蒸留塔は、100%効率で動 くと仮定して(段1と名付ける塔コンデンサーを有して)32段を有する。供給 混合物を約−15℃の温度で段10の上に供給して入れる。塔を約80psig で運転し、コンデンサーを約−11℃で運転し、そしてリボイラーを約−5℃で 運転する。 以下の表(表7)は種々の塔流量及び組成を示し、そしてこの実施例の生成物 を塔底流れ中に示す。 この実施例は、HFC−125及びCFC−115を含む第一混合物にHFC −32を添加すること、そして次にCFC−115/HFC−32共沸混合物が 生成しそして塔頂へ蒸留されるような条件下で合わせた混合物を蒸留することは 、HFC−125/HFC−32生成物流れから実質的にすべてのCFC−11 5を除去し、かくして、実質的にCFC−115を含まない、即ち、重量で約5 ppmのCFC−115しか含まないHFC−125/HFC−32を塔底生成 物として製造することを可能にする。 実施例4 実施例4は、塔が100%効率で動くと仮定して57段を含み、そしてより低 い還流比を使用すること以外は実施例3と類似である。塔供給物は段12の上に 入り、コンデンサーは約−10℃の温度で運転されていて、リボイラーは約−5 ℃で運転されていて、そして塔は約80psigで運転されている。 以下の表(表8)は種々の塔流量及び組成を示し、そしてこの実施例の生成物 を塔底流れ中に示す。 この実施例は、実施例3と等しい結果を、塔に追加の段を加えることによっても っとずっと低い還流比で得ることができることを示す。 比較例2 この比較例においては、2080lbs./hrのHFC−125及び381 0lbs./hrのHFを蒸留塔に供給する。この蒸留塔は、100%効率で運 転されると仮定して(段1と名付ける塔コンデンサーを有して)62段を有する 。供給混合物を、−10℃で段45の上に供給して入れる。 塔は約100psigで運転され、コンデンサーは4.6℃で運転され、そし てリボイラーは63.1℃で運転される。還流比は2/1であり、そして留出物 /供給物比は(HFC−125供給流れだけを基にして)0.995である。 以下の表(表9)はこの蒸留の結果を示す。 この比較例においては、より高く沸騰するHFが塔底から出て、一方、HFC −125は塔頂から出る。しかしながら、HFとHFC−125との間に生成す る共沸混合物のために、塔頂HFC−125中にはかなりのHFが残る。結果と して、これは、一般的蒸留による生成物HFC−125からのHFの除去効率を 限定する。 比較例3 この比較例は、還流比を100/1に増した以外は、比較例2と類似である。 以下の表(表10)はこの蒸留の結果を示す。 この比較例は、還流比を顕著に増したにも拘わらず、塔頂から出るHFC−1 25からのHFの分離の効率は、HF/HFC−125共沸混合物の存在のため に、増加しなかったことを示す。 比較例4 この比較例においては、2080lbs./hrのHFC−32及び3810 lbs./hrのHFを蒸留塔に供給する。この蒸留塔は、100%効率で運転 されると仮定して(段1と名付ける塔コンデンサーを有して)42段を有する。 供給混合物を、−10℃で段25の上に供給して入れる。 塔は約100psigで運転され、コンデンサーは−0.86℃で運 転され、そしてリボイラーは89.1℃で運転される。還流比は1/1であり、 そして留出物/供給物比は(HFC−32供給流れだけを基にして)0.998 である。 以下の表(表11)はこの蒸留の結果を示す。 この比較例においては、より高く沸騰するHFが塔底から出て、一方、HFC −125は塔頂から出る。この比較例は、HFC−125からHFを除去するた めにより大きな塔及びずっと高い還流比を使用する比較例3と比較することがで きる。この比較例は、一般的蒸留によってHFC−125からHFを除去するこ とよりもHFC−32からHFを分離することの方がずっと容易であることを示 す。これは、HFC−32がHFと共沸又は共沸様組成物を形成しないからであ る。 実施例5 この実施例は、HFC−32が塔供給流れに既に添加され、コンデンサーが0 ℃で運転されていて、リボイラーが88℃で運転されていて、そして留出物/供 給物比がHFC−32+HFC−125の供給流れを基にして0.995である こと以外は比較例2と同一である。以下の表(表12)はこの蒸留の結果を示す 。 この実施例は、比較的低い還流比で運転しながらでさえ、HFC−125と共 に出るHFの顕著な減少を示す。それはまた、脱酸された塔頂生成物として回収 される、供給されたHFC−125の量の顕著な増加を示す。この実施例は、H F及びHFC−125の分離のためにHFC−125と組み合わせてHFC−3 2を添加すること又はHFC−32を有することの価値を示す。 比較例5 この実施例においては、生成物としてHFC−125を製造する反応からのオ フガス流れを蒸留塔に供給する。この塔は、100%効率で運転されると仮定し て(段1と名付ける塔コンデンサーを有して)62段を有する。供給混合物を、 約−10℃の温度で段45の上に供給して入れる。塔は約100psigで運転 し、コンデンサーは約4.58℃で運転し、そしてリボイラーは約47.30℃ で運転する。還流比は20/1である。以下の表(表13)は、この比較例から 生じる種々の塔流量及び組成を示す。 ここで、 HF=フッ化水素 F114a=ジクロロテトラフルオロエタン(CFC−114a) FII5=クロロペンタフルオロエタン(CFC−115) F123=ジクロロトリフルオロエタン(HCFC−123) F124=クロロテトラフルオロエタン(HCFC−124) F125=ペンタフルオロエタン(HFC−125) F133a=クロロトリフルオロエタン(HCFC−133a) F134a=テトラフルオロエタン(HFC−134a) この比較例は、比較例2と同様に、HFC−125合成からのオフガスの一般的 蒸留においては、HFC−125/HF共沸混合物の形成のために、塔頂から出 るHFC−125からHFを効果的に除去することはできない。 実施例6 この実施例は、HFC−32をここでは塔供給物流れに添加したこと以外は、 比較例5と同一である。 以下の表(表14)は、この実施例から生じる種々の塔流量及び組成を示す。 ここで、 HF=フッ化水素 F32=ジフルオロメタン(HFC−32) F114a=ジクロロテトラフルオロエタン(CFC−114a) FII5=クロロペンタフルオロエタン(CFC−115) F123=ジクロロトリフルオロエタン(HCFC−123) F124=クロロテトラフルオロエタン(HCFC−124) F125=ペンタフルオロエタン(HFC−125) F133a=クロロトリフルオロエタン(HCFC−133a) F134a=テトラフルオロエタン(HFC−134a) この実施例は、HFC−125及びCFC−115を含む第一混合物にHFC −32を添加すること、次にHFC−32/HFC−125共沸又は共沸様組成 物が生成しそして塔頂へ蒸留されるような条件下で合わせた混合物を蒸留するこ とは、HFC−125/HFC−32生成物流れから実質的にすべてのHFを除 去し、かくして、実質的にHFを含まない、例えば、重量で約<5ppmのHF しか含まないHFC−125/HFC−32を塔頂生成物として製造することを 可能にする。HFC−32/HFC−125生成物流れから引き続いてCFC− 115を除去するためには、前の実施例中で示した本発明の共沸蒸留を用いるこ とができる。 比較例6 この比較例においては、2100pphのHFC−125、15pphのCF C−115及び600pphのHClから成る流れを、有機物だけを基にして重 量で7092ppmのCFC−115を含むHFC−125と対等に蒸留塔に供 給する。この蒸留塔は100%効率で運転すると仮定して72段を有し、そして 250psigで運転される。コンデンサーは−13℃で運転されていて、塔底 は36℃で運転されている。還流流量は10,000pphである。供給物流れ を段40で入るように塔に供給する(ここでコンデンサーは段1と名付けられる )。この蒸留の目標は、100ppm又はそれ未満のCFC−115を含むHF C−125を製造することである。 この蒸留の結果を表15中に示す。 理解することができるように、これらの結果は、これが所望の結果を与えるに は完全に無効であることを示す。塔底として塔を出るHFC−125は、[CF C−115/(CFC−115+HFC−125)の比として表して]6373 ppmwのCFC−115を有する。供給物に対する生成物のCFC−115含 量におけるこの無視できるほどの変化はまた、供給物流れと共に供給されたHF C−125の殆ど0.9%が塔頂留出物と共に去ることを伴う。 比較例7 この比較例は、この比較例においては、HCl供給物を段40で供給し、一方 HFC−125及びCFC−115を段15で供給すること以外は、比較例8と 同一である。 この蒸留の結果を表16中に示す。 共留剤としてのHClの機能を増すと予期される、HClに対してHFC−1 25/CFC−115の供給点をシフトさせることによってさえも、これは、所 望の結果を与えるのに完全に無効に留まる。塔底物として塔を出るHFC−12 5は、[CFC−115/(CFC−115+HFC−125)の比として表し て]6312ppmwのCFC−115を有する。CFC−115含量における この無視できるほどの変化はまた、供給物流れと共に供給されたHFC−125 の殆ど1.6%が塔頂留出物と共に去ること、即ち比較例6に対するHFC−1 25回収における減少を伴う。 比較例8 この比較例は、この比較例においては、還流流れを40,000pphに増し 、塔圧力を150psigに減らし、留出物温度が−28℃でありそして塔底温 度が18℃であること以外は、比較例7と同一である。 この蒸留の結果を表17中に示す。 留出物比を増すことは、まだ、所望の結果を達成することにおいて効果的では ない。塔底物として塔を出るHFC−125は、[CFC−115/(CFC− 115+HFC−125)の比として表して]4075ppmwのCFC−11 5を有する。CFC−115含量におけるこ の無視できるほどの変化はまた、供給物流れと共に供給されたHFC−125の 殆ど1.3%が塔頂留出物と共に去ることも伴う。 比較例9 この比較例は、この比較例においては、HCl供給流量を5000pphに増 すこと以外は、比較例8と同一である。 この蒸留の結果を表18中に示す。 HCl供給流量を増すことは、まだ、所望の結果を達成することにおいて効果 的ではない。塔底物として塔を出るHFC−125は、[CFC−115/(C FC−115+HFC−125)の比として表して]677ppmwのCFC− 115を有する。CFC−115含量におけるこの不十分な変化はまた、供給物 流れと共に供給されたHFC−125の殆ど13.5%が塔頂留出物と共に去る こと、即ちHFC−125の顕著な回収損失も伴う。上の比較例6、7、8、及 び9は、一般的蒸留を使用してHFC−125、CFC−115及びHClを蒸 留することは、高いHFC−125回収率と同時に低いCFC−115含量のH FC−125を得ることには無効であることを示す。 比較例10 この比較例は、加えてHFC−32を2100pphで供給し、そし て他の成分と同じ段(段40)中に供給すること以外は、比較例6と同一である 。 この蒸留の結果を表19中に示す。 他の成分と同じ蒸留塔の段で導入される供給成分としてHFC−32を添加す ることは、まだ、所望の結果を達成することにおいて効果的ではない。塔底物と して塔を出るHFC−125は、[CFC−115/(CFC−115+HFC −125)の比として表して]5782ppmwのCFC−115を含む。 実施例7 この実施例は、HFC−32を段20で供給し、一方HCl、HFC−125 、CFC−115供給流れを段50で供給すること、即ち、HFC−32をこの 蒸留における抽出剤として使用すること以外は、比較例10と同一である。 この蒸留の結果を表20中に示す。 この実施例は、前の比較例6、7、8、9、及び10と比較して幾つかの明確 な差及び利点を示す。前の比較例とは対照的に、この実施例に従って運転するこ とによって得られたHFC−125生成物は、[CFC−115/(CFC−1 15+HFC−125)の比として表して]76ppmwのCFC−115を含 むに過ぎない。即ち、それは、HFC−125中の所望の低CFC−115含量 を得ることにおいて効果的である。それは高いHFC−125回収率を伴って確 かにそうである。即ち、供給されるHFC−125の99.9%が本当に生成物 として回収される。それは、主なHFC−125流れと共に塔を出るHClが実 質的に無いこと、即ちHClとHFC−125との効果的な分離を伴って確かに そうである。これは、前の比較例におけるHCl、CFC−115及びHFC− 125分離を遂行することにおいて示された困難さを考える時に、驚くべきかつ 予期しなかった結果である。この実施例は、効果的な分離のためには、HFC− 32を、HCl、CFC−115及びHFC−125を含む主な供給物よりも上 で塔の中に供給しなければならないこと、即ちHFC−32を、HCl、HFC −125及びCFC−115と同じ流れの中で塔の中に単に共に供給することよ りはむし ろ、HFC−125/HCl/CFC−115含有混合物からのHCl及びCF C−115からのHFC−125の効果的な分離のための抽出蒸留における抽出 剤として使用しなければならないことを示す。 実施例8 この実施例は、HFC−32を段15の上に1050pphで供給し、一方H Cl、CFC−115、HFC−125混合物を実施例7におけるのと同じ流量 でしかし段40の上に供給すること以外は、実施例7と同一である。 この蒸留の結果を表21中に示す。 比較例6、7、8、9、及び10とは対照的に、HFC−125生成物は、[ CFC−115/(CFC−115+HFC−125)の比として表して]48 ppmのCFC−115を含むに過ぎない。即ち、それは、HFC−125中の 所望の低CFC−115含量を得ることにおいて効果的である。それは高いHF C−125回収率を伴って確かにそうである。即ち、供給されるHFC−125 の99.6%が本当に生成物として回収される。それは、主なHFC−125流 れと共に塔を出るHClが実質的に無いこと、即ちHClとHFC−125との 効果的な 分離を伴って確かにそうである。 実施例9 この実施例は、HFC−32を525pphで供給すること以外は、実施例8 と同一である。 この蒸留の結果を表22中に示す。 HFC−125生成物は、[CFC−115/(CFC−115+HFC−1 25)の比として表して]559ppmのCFC−115を含む。即ち、それは 、HFC−125中の所望の低CFC−115含量を得ることにおいてもはやそ れほど効果的ではない。この実施例は、HFC−125中のppmCFC−11 5がHFC−32抽出剤供給流量を調節することによって制御可能であり、HF C−32供給流量が高ければ高いほどそれだけ除去がより高いことを示す。 実施例10 この実施例においては、HFC−125プロセスからの反応オフガス生成物を 含む供給流れを、100%効率で運転すると仮定して82段(ここでコンデンサ ーは段1と名付けられる)を含む第一蒸留塔に供給する。この反応器オフガスを 、34℃の温度で塔の段50の上に供給する。塔 を250psigの圧力で運転し、コンデンサーを−13℃で運転し、リボイラ ーを50℃で運転し、そして還流比は約1.7である。HFC−32プロセスか らの反応オフガス生成物の一部として製造されるHFC−32及びHClを含む 第二供給流れを、−11℃の温度で同じ蒸留塔の段20の上に供給する。 次に、第一塔の塔底物を第二塔への供給物として送る。第二塔は、100%効 率で運転すると仮定して、段1と名付けられるコンデンサーを含んで62段を含 み、そしてこの塔への供給物は段45の上に供給される。塔を100psigで 運転し、コンデンサーを0℃で運転し、リボイラーを53℃で運転し、そして塔 を約1の還流比によって運転する。 この蒸留の結果を表23中に示す。 ここで、 HF=フッ化水素 HCl=塩化水素 F32=ジフルオロメタン(HFC−32) F114a=ジクロロテトラフルオロエタン(CFC−114a) FII5=クロロペンタフルオロエタン(CFC−115) F123=ジクロロトリフルオロエタン(HCFC−123) F124=クロロテトラフルオロエタン(HCFC−124) F125=ペンタフルオロエタン(HFC−125) F133a=クロロトリフルオロエタン(HCFC−133a) F134a=テトラフルオロエタン(HFC−134a) この実施例は、元の供給流れ成分の幾つかの顕著に増加した分離、そして最も特 別にはCFC−115、HF、及びHClを実質的に含まない HFC−125生成物流れを得るためには、本発明の面を如何にして効果的に組 み合わせることができるかを示す。 比較例11 この比較例においては、HFC−32及びHFC−125から成る新しい供給 流れを、HFC−125からHFC−32を分離するために運転される第一蒸留 塔に供給する。この塔は、100%効率で運転すると仮定して、段1と名付けら れるコンデンサーを含んで92段を有する。この塔は径が60インチである。新 しい供給流れは、等しい重量のHFC−32及びHFC−125を含み、そして −10℃で段40の上に供給される。リサイクル供給流れとしてこの第一塔に供 給して戻される第二塔からの留出物もまた、HFC−32及びHFC−125を 含み、そしてまた第一塔の段40の上に供給される。コンデンサーは24.1℃ で運転されていて、リボイラーは32.5℃で運転されていて、そして塔は22 5psigの圧力で運転されている。 次に、第一塔からの留出物を、第二塔への供給物として供給する。この第二塔 は、100%効率で運転すると仮定して、段1と名付けられるコンデンサーを含 んで92段を有する。この第二塔は径が87インチである。供給流れを段40の 上に供給する。コンデンサーは−46.0℃で運転されていて、リボイラーは− 43.7℃で運転されていて、そして塔は5psigで運転されている。 これらの蒸留の結果を表24中に示す。 この比較例は、多くの段数を有する極端に大きな塔そして極端に高い還流比をも ってしてさえも、HFC−32及びHFC−125の高い分離効率は単一の塔に おいては得ることができないことを示す。単一の塔における分離効率は、HFC −125/HFC−32共沸混合物の存在によって限定される。しかしながら、 この比較例は、この共沸混合物を塔頂に蒸留することによって、単一の塔の中で 二つの成分の一つの幾らかの部分を他の一つから実質的に分離するために、どの ように共沸混合物を使用することができるかを確かに示す。HFC−125及び HFC−32の出発供給混合物から実質的に純粋なHFC−125及びHFC− 32を製造するための共沸又は共沸様組成物の使用は、それぞれ、第一及び第二 塔の蒸留結果中に示されていて、そこでは実質的に純粋なHFC−125及びH FC−32が、それぞれ、第一及び第二塔からの塔底流れとして得られる。この 比較例はまた、これらの塔の運転圧力を、共 沸混合物の組成及び塔頂組成が変化するように変え、それが、今度は、どちらの 成分が前記共沸混合物に対して過剰であるかを変え、かくして他のものからの成 分分離及び回収の各々を可能にする、即ち、二つの成分を分離するための圧力振 動(swing)蒸留の使用を示すことによって、初期HFC−32/HFC− 125供給流れからの二つの成分の高度な分離を如何にして遂行するかをも示す 。 実施例11 この実施例においては、ほぼ等重量のHFC−32及びHFC−125から成 る供給流れを、100%効率で運転すると仮定して、段1と名付けられるコンデ ンサーを含んで62段を有する第一蒸留塔に供給する。この塔は径が19インチ である。塔は60psigで運転され、コンデンサーは−8.1℃で運転され、 そしてリボイラーは50.1℃で運転される。供給物は、−10℃で塔に入りそ して段38の上で塔の中に供給される。第二塔の塔底からの塩化メチレンを、抽 出剤として−5℃で段12の上で第一塔中に供給する。 次に、第一塔からの塔底流れを、100%効率で運転すると仮定して、段1と 名付けられるコンデンサーを含んで24段を有する第二蒸留塔に供給する。第二 塔は径が23インチである。塔は70psigで運転され、コンデンサーは−9 .9℃で運転され、そしてリボイラーは100℃で運転される。供給物を、段1 2の上で塔の中に供給する。この実施例における還流流れは2000pphであ る。 この蒸留の結果を表25中に示す。 ここで、MeCl2は塩化メチレンである。 ここで、MeCl2は塩化メチレンである。 この実施例においては、比較例11においては二本の塔を要求したHFC−12 5及びHFC−32両方の同じ高度な分離が、この実施例においては単一の抽出 蒸留塔において得られる。第一塔の塔底から出るHFC−32を塩化メチレン抽 出剤から分離することは、第二蒸留によって容易に遂行される。組み合わせると 、初期のHFC−125/HFC−32の新しい供給流れから二つの別々でかつ 高純度なHFC−125及びHFC−32生成物流れを得るために必要とされる この実施例における対の塔は、比較例11において必要とされる対の塔よりも顕 著に小さい径、より少ない段、及びより低い還流流量を有する。比較例11と比 較して、これは、分離を遂行するための顕著により低い投資及びエネルギーコス トと言い換えられる。 上の実施例によって例証される上で述べた本発明は、任意の方法によって製造 された主題の成分を含む任意の流れに関して実施することができる。しかしなが ら、上で述べた蒸留方法は、同時製造されたHFC−125及びHFC−32か らCFC−115を除去するために特に有利である。例えば、適切なクロム含有 触媒の上で広範囲の温度及び供給比で気相中で、塩化メチレン(HCC−30) 、HCFC−124(クロロテトラフルオロエタン)及びフッ化水素(HF)を 同時に供給すること、又は塩化メチレン、HCFC−123(ジクロロテトラフ ルオロエタン)及びフッ化水素(HF)を同時に供給することは、HFC−32 、HFC−125及びCFC−115を含むオフガス流れを製造することができ る。その他の反応オフガス成分、例えば他の中でも、塩化メチレン(HCC−3 0)、HCFC−31(クロロフルオロメタン)、HCFC−123、HCFC −124、HClは、任意の慣用の手段によって、例えば、蒸留によって分離す ることができ、そして、塩化メチレン、HCFC−31、HCFC−123、H CFC−124の場合には反応器に戻してリサイクルすることができる。 所望の場合には、残留酸性は、任意の適切な方法によって、例えば、水で洗浄 し次にモレキュラーシーブによって乾燥させることによって除去することができ る。次に、上で述べた共沸混合物蒸留を、CFC−115含量を減らすために用 いることができる。 適切な触媒は、それらの開示を参照によって本明細書中に加入する、米国特許 第4,155,881号若しくは第5,334,787号、又は同時係属のそし て共通に譲渡された米国特許出願連番第08/146,334号(特許代理人書 類番号CR−9436)中に述べられたものを 含む。HFC−125及びHFC−32を同時製造するためのその他の触媒及び フッ素化方法もまた、本発明の実施のために適切である。 以下の実施例は、種々の反応条件下で接触反応器中でHFC−32及びHFC −125の前駆体をHFと共に同時供給することによって得られる結果を例示す る。 実施例12 参照によって本明細書中に加入する米国特許第5,334,787号の触媒を 、その特許中に開示されたようにして製造しそしてフッ化水素(HF)によって 前処理した。フッ化水素、塩化メチレン、及びHCFC−124を含む混合物を 、大気圧で、表26中で以下にリストした温度及び接触時間で触媒の上に供給し 、そして記したような結果を得た。 前の表中で、 “接触時間”は、秒での、反応器中の接触時間である。 “温度”は、℃での、反応が行われている温度である。 “HF/全有機物”は、反応器へのHF/全有機物のモル供給比であ る。 “HF/HCC−30”は、反応器へのHF/HCC−30のモル供給比であ る。 “HF/HCFC−124”は、反応器へのHF/HCFC−124のモル供 給比である。 “%32”は、反応器オフガス中の有機モル%HFC−32である。 “%125”は、反応器オフガス中の有機モル%HFC−125である。 “%115”は、反応器オフガス中の有機モル%CFC−115である。 この実施例は、供給比及び運転条件を調節することによって、如何にして種々 のHFC−32及びHFC−125モル比及び生産性を得ることができるかを示 す。 実施例13 米国特許出願連番第08/146,334号(特許代理人書類番号CR−94 36)中で述べられた触媒を、その特許出願中に開示されたようにして製造しそ してフッ化水素(HF)によって前処理した。フッ化水素、塩化メチレン、及び HCFC−124を含む混合物を、大気圧で、表27中で以下にリストした温度 及び接触時間で触媒の上に供給し、そして表27中に記したような結果を得た。 この表中で、 “接触時間”は、秒での、反応器中の接触時間である。 “温度”は、℃での、反応が行われている温度である。 “HF/全有機物”は、反応器へのHF/全有機物のモル供給比である。 “%HCC−30”は、反応器への供給流れ中の有機モル%HCC−30であ る。 “%HFC−32”は、反応器オフガス中の有機モル%HFC−32である。 “%HFC−125”は、反応器オフガス中の有機モル%HFC−125であ る。 この実施例は、供給比及び運転条件を調節することによって、如何にして種々 のHFC−32及びHFC−125モル比及び生産性を得ることができるかを示 す。 一般に、実施例12及び実施例13中に示したようなこの化学作用(chem istry)は、約175〜400℃、通常は約250〜300℃の範囲である 温度で運転することができる。この化学作用はまた、約2/1〜10/1、通常 は約4/1〜8/1のHF/全有機物モル供給比を用いることによって運転する ことができ、そして大気圧から200psigまでで運転することができる。こ の化学作用は、約5〜70有機物モル%のHFC−125及び5〜70有機物モ ル%のHFC−32を含むオフガス組成物を得るために使用することができる。 実施例13の触媒は、実施例13の触媒がこの化学作用における失活に対して特 に耐性である故に、この化学作用のために望ましく、そして実施例13の触媒は 、あり得る活性損失の後で引き続いて再生することができる。実施例13の触媒 は、例えば、参照によって本明細書中に加入する米国特許第4,155,881 号中に述べられた手順を使用することによって、再活性化させて、その最初の活 性を復活させる、又は、ある場合には、その最初の活性よりも大きい活性を得さ せることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF ,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE, SN,TD,TG),AP(KE,LS,MW,SD,S Z,UG),UA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD ,RU,TJ,TM),AL,AM,AT,AU,AZ ,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,CZ, DE,DK,EE,ES,FI,GB,GE,HU,I L,IS,JP,KE,KG,KP,KR,KZ,LK ,LR,LS,LT,LU,LV,MD,MG,MK, MN,MW,MX,NO,NZ,PL,PT,RO,R U,SD,SE,SG,SI,SK,TJ,TM,TR ,TT,UA,UG,US,UZ,VN (72)発明者 ナツパ,マリオ・ジヨセフ アメリカ合衆国デラウエア州19711−3435 ニユーアーク・オークリツジコート3 (72)発明者 キヤシー,マーク・アンドリユー アメリカ合衆国デラウエア州19711−3413 ニユーアーク・サンコート125

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1. 共沸蒸留方法によってクロロペンタフルオロエタン及びペンタフルオロ エタンを含んで成る第一混合物からクロロペンタフルオロエタンを分離するため の方法であって、クロロペンタフルオロエタンと共沸混合物又は共沸性混合物を 形成するために十分な量に合致するか又は超過する量のジフルオロメタンを第一 混合物に添加し、それによって第二混合物を生成させるステップ、蒸留塔中の塔 頂分として共沸混合物又は共沸性混合物を生成させるために十分な条件下で蒸留 塔中で第二混合物を蒸留することによって第二混合物のペンタフルオロエタンか らクロロペンタフルオロエタンを分離するステップ、並びに、蒸留塔の塔底から ジフルオロメタンと共にペンタフルオロエタンを含んで成る第三混合物を回収す るステップを含んで成る方法。 2. ペンタフルオロエタン前駆体及びジフルオロメタン前駆体を触媒の存在 の間にHFと反応させてペンタフルオロエタン及びジフルオロメタンを含んで成 る混合物を製造すること、蒸留塔中の塔頂生成物流れとしてクロロペンタフルオ ロエタンとジフルオロメタンとの共沸混合物を生成させるために十分な条件下で 蒸留することによってペンタフルオロエタン及びジフルオロメタンを含んで成る 混合物からクロロペンタフルオロエタンを分離すること、並びに、蒸留塔の塔底 からペンタフルオロエタン及びジフルオロメタンを含んで成る混合物を回収する ことによって、クロロペンタフルオロエタンを実質的に含まないペンタフルオロ エタンを製造するための方法。 3. クロロペンタフルオロエタン、ペンタフルオロエタン、HCl、 及び随時ジフルオロメタンを含んで成る第一混合物からジフルオロメタン及びペ ンタフルオロエタンを分離するための方法であって、ジフルオロメタンを第一混 合物に供給し、それによって第二混合物を生成させるステップ、第二混合物を蒸 留塔中に導入するステップ、蒸留塔からの塔頂生成物として第二混合物から少な くとも一部のクロロペンタフルオロエタン及びHClを分離するステップ、並び に、蒸留塔の塔底からジフルオロメタン及びペンタフルオロエタンを含んで成る 第三混合物を回収するステップを含んで成る方法。 4. ペンタフルオロエタン、HF及び随時ジフルオロメタンを含んで成る第 一混合物からジフルオロメタン及びペンタフルオロエタンを分離するための方法 であって、ジフルオロメタンを第一混合物に供給し、それによって第二混合物を 生成させるステップ、第二混合物を蒸留塔中に導入するステップ、蒸留塔からの 塔頂生成物として第二混合物から少なくとも一部のジフルオロメタン及びペンタ フルオロエタンを分離するステップ、並びに、蒸留塔の塔底からHFを回収する ステップを含んで成る方法。 5. 塩化メチレンを含んで成る抽出剤を使用することによって第一混合物か らHFC−32及びHFC−125を分離するための方法であって、前記抽出剤 を第一混合物に添加して第二混合物を生成させるステップ、蒸留塔の抽出蒸留ゾ ーン中で第二混合物を抽出蒸留することによって第二混合物中のHFC−32及 びHFC−125を分離しそしてそれによって塔の塔頂生成物としてHFC−1 25をそして塔底からHFC−32を回収するステップを含んで成る方法。
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